激光二极管

发布时间:2022-09-09 13:39
作者:Ameya360
来源:网络
阅读量:2839

    激光二极管包括单异质结(SH)、双异质结(DH)和量子阱(QW)激光二极管。量子阱激光二极管具有阈值电流低,输出功率高的优点,是市场应用的主流产品。同激光器相比,激光二极管具有效率高、体积小、寿命长的优点,但其输出功率小(一般小于2mW),线性差、单色性不太好,使其在有线电视系统中的应用受到很大限制,不能传输多频道,高性能模拟信号。在双向光接收机的回传模块中,上行发射一般都采用量子阱激光二极管作为光源。

激光二极管

激光二极管的工作原理

    晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

    当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。

    当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。

    当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。

    导电特性

    二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。下面通过简单的

    实验说明二极管的正向特性和反向特性。

    1·正向特性

    在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置。必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)以后,二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。

    2·反向特性

    在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿。激光二极管的注入电流必须大于临界电流密度,才能满足居量反转条件而发出激光。临界电流密度与接面温度有关,并且间接影响效益。高温操作时,临界电流提高,效益降低,甚至损坏组件。

    特色

    当激光二极管注入电流在临界电流密度以下时,发光机制主要是自发放射,光谱分散较广,频宽大约在100到500埃(埃=10-1奈米,原子直径的数量级就是几个埃〉之间。但当电流密度超过临界值时,就开始产生振荡,最后只剩下少数几个模态,而频宽也减小到30埃以下。而且,激光二极管的消耗功率极小,以双异质结构激光为例,最大的额定电压通常低于2伏特,输入电流则在15到100毫安之间,消耗功率往往不到一瓦特,而输出功率达数十毫瓦特以上。

    激光二极管的特色之一,是能直接从电流调制其输出光的强弱。因为输出光功率与输入电流之间多为线性关系,所以激光二极管可以采用模拟或数字电流直接调制输出光的强弱,省掉昂贵的调制器,使二极管的应用更加经济实惠。

激光二极管的注意事项

    1.激光二极管发射的激光有可能对人眼造成伤害。二极管工作时,严禁直接注视其端面,不能透过镜片直视激光,也不能透过反视镜观察激光。

    2.器件需要合适的驱动电源,瞬时反向电流不能超过2uA,反向电压不得超过3V,否则会损坏器件。驱动电源子在电源通断时,要防止浪涌电流的措施。用示波器测试驱动电路时,要先断开电源再连接示波器探头,若在通电情况下测试探头,可能引用浪涌电流损坏器件。

    3.器件应存放或工作于干净的环境中。

    4.在较高温度下工作,会增大阀值电流,较低转化频率,加速器件的老化。在调整光输入量时,要用光功率表检测,防止超过大额定输出。

    5.输出功率高于指定参数工作,会加速元件老化。

    6.机器需要充分散热或在制冷条件下使用,激光二极管的温度严格控制在20度以下,保证寿命。

    7.二极管属于静电敏感器件,在人体有良好的情况下才可以拿取,防静电可以采用防静电手镯的方法。

    8.激光器的输出波长受工作电流与散热的影响,要保持良好的散热条件,降低工作时管芯的温度。加散热器防止激光二极管在工作中温升过高。

(备注:文章来源于网络,信息仅供参考,不代表本网站观点,如有侵权请联系删除!)

上一篇:振荡器

下一篇:变送器

在线留言询价

相关阅读
二极管的直流电阻和交流电阻的联系和区别
  二极管是一种常见的半导体器件,具有独特的电学性质。二极管的直流电阻和交流电阻是描述其在直流和交流电路中的特性的重要参数。本文将深入探讨二极管的直流电阻和交流电阻的联系和区别。  1.二极管的基本原理  二极管是由正负两种材料组成的半导体器件,具有正向导通和反向截止的特性。在正向偏置下,二极管会导通并具有很小的电阻;而在反向偏置下,二极管则处于高电阻状态。  直流电阻  二极管的直流电阻是指在稳定的直流工作条件下,通过二极管的电流与电压之比。直流电阻通常通过斜率差值法或微分法计算,在直流电路中对二极管的导通特性和功耗起着关键作用。  交流电阻  二极管的交流电阻是指在交流信号下,通过二极管的交流电流与电压之比。由于二极管的非线性特性,其交流电阻取决于交流信号的频率和幅值,对于高频应用尤为重要。  2.联系和区别  联系  共同点:二极管的直流电阻和交流电阻都反映了二极管在电路中的阻抗特性,对于电路设计和分析至关重要。  受温度影响:直流电阻和交流电阻都会受到温度变化的影响,二极管的电阻值随温度升高而减小。  区别  工作原理不同:直流电阻描述了二极管在直流电路中的电阻特性,主要考虑静态工作状态下的电阻值;而交流电阻则更多地考虑了动态工作状态下的电阻变化。  频率响应不同:交流电阻随着交流信号频率的变化而变化,呈现出非线性特性;而直流电阻相对稳定,不受频率影响。  应用环境:直流电阻通常用于静态电路分析和设计,交流电阻则更多地涉及到动态信号处理和高频电路设计。  3.应用举例  在整流电路中,直流二极管的低直流电阻能够有效地保证整流效果;  在调制解调器中,交流二极管的快速响应和低交流电阻有助于信号调制和解调。  二极管的直流电阻和交流电阻是描述其在直流和交流电路中特性的重要参数。通过深入理解二极管在不同工作条件下的电阻特性,可以更好地设计和优化电子电路,提高系统性能和稳定性。
2024-11-04 15:17 阅读量:244
LED发光二极管工作原理及检测方法
  LED(Light-Emitting Diode,发光二极管)是一种常见的半导体器件,被广泛用于指示灯、显示屏、照明和通信等领域。  1.LED的工作原理  LED是一种电子器件,其工作基于半导体材料在注入载流子时产生光电子效应。以下是LED的工作原理简要概述:  PN结:LED是由N型半导体和P型半导体构成的PN结构。当在PN结上加正向电压时,电子从N区向P区扩散,而空穴从P区向N区扩散。  载流子复合:当电子与空穴相遇时,它们发生复合并释放出能量,这些能量被转化为光子。这个过程称为辐射复合。  发光:光子在晶体中传播,并在PN结附近释放出可见光。根据半导体材料的不同,LED可以发出不同颜色的光。  选择材料:选择不同的半导体材料可以实现不同波长的发光,例如氮化镓(GaN)可实现蓝光LED。  2.LED的检测方法  LED的性能评估和质量控制需要准确且可靠的检测方法。以下是几种常见的LED检测方法:  1. 外观检测:是最简单和直观的LED检测方法。通过肉眼观察LED的表面是否平整、颜色是否均匀等来判断LED的品质。  2. 光电参数测试:使用光电参数测试仪器,例如光强计和色温计,来测量LED的亮度、色温、色坐标等参数,以确保LED的光学性能符合要求。  3. 电性能测试:使用万用表或特定的LED测试仪器,检测LED的电流、电压、功率等电性能参数,以确保LED在正常工作范围内。  4. 热耦合测试:LED的发光效率会受到温度的影响,因此进行热耦合测试,即在不同温度下测试LED的光电参数,有助于评估LED在不同环境下的性能稳定性。  5. 寿命测试:对LED进行寿命测试,模拟LED在长期使用中可能遇到的工作条件,以确定LED的使用寿命和稳定性。  6. 波长测试:使用光谱分析仪或波长测试仪器,测量LED发出的光的波长,以确保LED的色彩准确性和一致性。  LED作为一种高效、环保的照明和显示技术,在各种领域得到广泛应用。了解LED的工作原理和有效的检测方法,有助于确保LED产品的质量和性能,在工程设计和制造过程中发挥重要作用。
2024-07-04 10:03 阅读量:399
肖特基二极管和整流二极管的区别
  二极管是一种最简单的半导体器件,用于控制电流的流动方向。肖特基二极管和整流二极管是两种常见的二极管类型,它们在结构、工作原理和应用方面有着明显的区别。  1. 肖特基二极管  1.1 结构:金属-半导体结构:肖特基二极管由金属和半导体材料组成,其中金属为阴极部分,半导体为阳极部分。  1.2 工作原理:低势垒:肖特基二极管具有较低的势垒高度,因此在导通时会产生较少的热量。  1.3 特点  快速开关速度:响应时间短,适合高频应用。  低电压降:较低的正向电压降使其功耗更低。  1.4 应用  频率调制器:通信设备中用于频率调制。  功率电子器件:高效能源转换器中常用。  2. 整流二极管(Rectifier Diode)  2.1 结构:P-N结构:整流二极管由P型半导体和N型半导体组成。  2.2 工作原理:正向/反向特性:整流二极管在正向偏置时导通,反向偏置时截止。  2.3 特点  较大的耐压能力:相比肖特基二极管,整流二极管通常具有更高的反向击穿电压。  较慢的反应速度:与肖特基二极管相比,整流二极管的开关速度较慢。  2.4 应用  整流器:在电路中用于将交流信号转换为直流信号。  电源供应:电源转换器中广泛应用。  3. 区别对比  3.1 功能差异  肖特基二极管适用于高频应用,具有快速开关速度和低电压降的特点。  整流二极管主要用于电路整流,具有较慢的反应速度但较大的耐压能力。  3.2 结构差异  肖特基二极管采用金属-半导体结构,势垒低。  整流二极管采用P-N结构,用于整流和电源转换。  3.3 应用范围  肖特基二极管常用于频率调制器和功率电子器件中。  整流二极管广泛应用于整流电路和电源供应中。
2024-05-22 10:24 阅读量:594
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
TL431ACLPR Texas Instruments
型号 品牌 抢购
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
TPS63050YFFR Texas Instruments
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
BP3621 ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年,现 有超过3500家优质供应商,收录600万种产品型号数据,100 多万种元器件库存可供选购,产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等,为广大客户提供一站式购 销服务。